小編整理： 多普勒雷達是一種利用多普勒效應來(lái)探測運動(dòng)目標的位置和相對運動(dòng)速度的雷達。它通常被用于軍事、氣象探測等領(lǐng)域。在軍事方面，多普勒雷達可以用于探測敵方導彈、飛機、船舶等目標，并引導導彈進(jìn)行攻擊。在氣象方面，多普勒雷達可以用于探測風(fēng)暴、臺風(fēng)、地震等自然災害，以及研究大氣物理學(xué)、氣象學(xué)等領(lǐng)域。
多普勒雷達的工作原理是基于多普勒效應，即當一個(gè)物體在運動(dòng)時(shí)，其發(fā)出的波的頻率會(huì )因為觀(guān)察者的運動(dòng)而產(chǎn)生變化。多普勒雷達向周?chē)l(fā)射電磁波，并接收物體反射回來(lái)的信號。通過(guò)測量反射信號的頻率和相位變化，可以計算出物體的位置和相對運動(dòng)速度。
多普勒雷達有多種應用，其中一些包括：軍事目標探測、導彈制導、飛機著(zhù)陸系統、氣象探測、地震探測、交通控制等。
多普勒雷達 多普勒雷達，又名 脈沖多普勒雷達 ，是一種利用 多普勒效應 來(lái)探測運動(dòng)目標的位置和相對運動(dòng)速度的雷達。
工作原理
多普勒效應 1842年，奧地利物理學(xué)家J·C·多普勒發(fā)現，當波源和觀(guān)測者有相對運動(dòng)時(shí)，觀(guān)測者接受到的波的頻率和波源發(fā)來(lái)的頻率不同，這種現象被稱(chēng)為多普勒效應。波源和觀(guān)測者相互接近時(shí)，接受到的頻率升高；兩者相互離開(kāi)時(shí)，則降低。例如，當波源離開(kāi)我們而運動(dòng)，相繼的兩個(gè)波峰之間的間隔，要比它們離開(kāi)發(fā)射源時(shí)的間隔增大，因為每一個(gè)后續的波峰都要比前一個(gè)波峰多走一點(diǎn)路程，才能抵達我們這里。因此，接受頻率將低于發(fā)射頻率，這時(shí)我們會(huì )覺(jué)得，從一個(gè)離開(kāi)我們而運動(dòng)著(zhù)的波源發(fā)出的波的波長(cháng)，比這個(gè)波源靜止時(shí)所發(fā)射的波長(cháng)要長(cháng)一些。同樣，從一個(gè)向著(zhù)我們而運動(dòng)的波源發(fā)出的波的波長(cháng)，比這個(gè)波靜止時(shí)所發(fā)射的波長(cháng)要短一些。火車(chē)駛過(guò)車(chē)站時(shí)汽笛音調的變化即為多普勒效應的一個(gè)例子。在天文學(xué)上，利用天體發(fā)出的光譜中譜線(xiàn)的移動(dòng)，可以推測天體接近或離開(kāi)觀(guān)測者的速度: 根據多普勒效應，當天體發(fā)出的光譜線(xiàn)向波長(cháng)較長(cháng)一端偏移(即 紅移 ),表明天體是離開(kāi)觀(guān)測者而去; 當天體發(fā)出的光譜線(xiàn)向波長(cháng)較短的一端偏移(即 紫移 ),表明天體是向著(zhù)觀(guān)測者而來(lái)。
雷達工作原理 多普勒雷達的工作原理可表述如下：當雷達發(fā)射一固定頻率的脈沖波對空掃描時(shí)，如遇到活動(dòng)目標，回波的頻率與發(fā)射波的頻率出現頻率差，稱(chēng)為多普勒頻率。根據多普勒頻率的大小，可測出目標對雷達的徑向相對運動(dòng)速度；根據發(fā)射脈沖和接收的時(shí)間差，可以測出目標的距離。同時(shí)用頻率過(guò)濾方法檢測目標的多普勒頻率譜線(xiàn)，濾除干擾雜波的譜線(xiàn)，可使雷達從強雜波中分辨出目標信號。所以多普勒雷達比普通雷達的抗雜波干擾能力強，能探測出隱蔽在背景中的活動(dòng)目標。
發(fā)展過(guò)程 脈沖多普勒雷達于20世紀60年代研制成功并投入使用。20世紀70年代以來(lái)，隨著(zhù)大規模集成電路和數字處理技術(shù)的發(fā)展，脈沖多普勒雷達廣泛用于機載預警、導航、導彈制導、衛星跟蹤、戰場(chǎng)偵察、靶場(chǎng)測量、武器火控和氣象探測等方面，成為重要的軍事裝備。裝有脈沖多普勒雷達的 預警飛機 ，已成為對付低空轟炸機和巡航導彈的有效軍事裝備。例如，機載火控系統用的主要是脈沖多普勒雷達。如美國戰機裝備的 A P G－68雷達，代表了機載脈沖多普勒火控雷達的先進(jìn)水平。它有18種工作方式，可對空中、地面和海上目標邊搜索邊跟蹤，抗干擾性能好，當飛機在低空飛行時(shí)，還可引導飛機跟蹤地形起伏，以避免與地面相撞。這種雷達體積小，重量輕，可靠性高。 此外，這種雷達還用于氣象觀(guān)測。常規 天氣雷達 的信號測量?jì)H限于氣象目標的強度。而 多普勒天氣雷達 除具備常規天氣 天氣預報
結構組成 機載脈沖多普勒雷達主要由天線(xiàn)、 發(fā)射機 、 接收機 、伺服系統、數字信號處理機、雷達數據處理機和數據總線(xiàn)等組成。機載脈沖多普勒雷達通常采用相干體制，有著(zhù)極高的載頻穩定度和頻譜純度以及極低的天線(xiàn)旁瓣，并采取先進(jìn)的 數字信號處理技術(shù) 。脈沖多普勒雷達通常采用較高以及多種的重復頻率和多種發(fā)射信號形式，以在數據處理機中利用代數方法，并可應用濾波理論在 數據處理機 中對目標坐標數據作進(jìn)一步濾波或預測。
特點(diǎn) 多普勒雷達與傳統雷達的一個(gè)區別在于它的發(fā)射機一直處于開(kāi)啟狀態(tài)，這種類(lèi)型的
雷達稱(chēng)為連續波或CW雷達。發(fā)射機之所以必須一直開(kāi)啟，因為它不像傳統雷達，需計算發(fā)射與接收間的時(shí)間，多普勒雷達尋找頻率變化。而頻率變化不會(huì )持續很長(cháng)時(shí)間，因此發(fā)射機必須一直處于開(kāi)啟狀態(tài)。
脈沖多普勒雷達具有下列特點(diǎn)：
①采用可編程序信號處理機，以增大雷達信號的處理容量、速度和靈活性，提高設備的復用性，從而使雷達能在跟蹤的同時(shí)進(jìn)行搜索并能改變或增加雷達的工作狀態(tài)，使雷達具有對付各種干擾的能力和超視距的識別目標的能力；
②采用可編程序柵控 行波管 ，使雷達能工作在不同 脈沖重復頻率 ，具有自適應 ③采用多普勒波束銳化技術(shù)獲得高分辨率，在空對地應用中可提供高分辨率的地圖測繪和高分辨率的局部放大測繪，在空對空敵情判斷狀態(tài)可分辨出密集編隊的群目標。
應用
軍事應用 多普勒雷達廣泛用于機載預警、導航、導彈制導、衛星跟蹤、戰場(chǎng)偵察、靶場(chǎng)測量、武器等方面。
氣象探測 多普勒雷達也用于氣象探測等場(chǎng)合。通過(guò)對氣象回波進(jìn)行多普勒速度分辨，可獲得不同高度大氣層中各種空氣湍流運動(dòng)的分布情況，從而得到相關(guān)的氣象信息。
